JPH11510750A - タイヤトレッド用などのハードグラニュールを混合する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、タイヤトレッドボディ中、さらに様々なゴムストリップおよびトレッドストック中にハードグラニュールを混合する方法及び装置であって、それによりゴムストック（５）が押出されて（２）、適切な形状のトレッドバンド（６）となり、これがサーキュラプロセス中で、制御下に、適切な厚さおよび層数で、後でパターン形成し、硬化させる前処理したタイヤ（９、１７）または他の材料（物体）上に巻き付けられる方法及び装置に関する。本発明の明確な特徴は、グラニュールが成形および硬化の後でタイヤのパターン形成された摩耗表面中に混合されるように、専用装置（１）を使用して、次の層がサーキュラプロセス中で前処理したタイヤ（９、１７）上に巻き付けられる前に、押出し加工したゴムトレッドバンド（６）の表面の少なくとも一部上にハードグラニュールを所定の構成に従って分配することである。

Description

【発明の詳細な説明】タイヤトレッド用などのハードグラニュールを混合する方法および装置 技術分野 本発明は、ハードグラニュール（堅い微粒）をタイヤトレッドボディ中、さら に様々なゴムストリップおよびトレッドストック中に混合する方法及び装置であ って、それによりゴムストックが押出されて、適切な形状のトレッドバンドとな り、これがサーキュラプロセス中で、制御下に、適切な厚さおよび層数で、後で パターン形成し、硬化させる前処理したタイヤまたは他の材料（物体）上に巻き 付けられる方法および装置に関する。 車両タイヤは、大ざっばに言えば、タイヤの内部層を形成する（ワイヤまたは ロープで縛られた）ファイバ強化カーカス、および硬質ゴムまたは相当する材料 から製造され、強化タイヤカーカス上でパターンに成形される外部摩耗層から構 成される。 タイヤは、上記に従って製造されるが、タイヤの再生もよく知られたプロセス である。摩耗表面のパターン（トレッド）がその役目を果たさなくなるほど摩耗 した場合、摩耗表面の残部を研磨し、新しいトレッドをファイバ強化カーカス上 に配置す る。これを行う一つの方法は、タイヤカーカスのサーキュラプロセスを適切な厚 さの押出されたゴムトレッドバンドで覆い、次いでこれを新しいパターンに成形 し、硬化させることである。 タイヤの外部層の役目は、車両がその上を走る表面に対して抵抗力のある摩耗 表面を形成することである。タイヤ抵抗力を高め、氷や雪など滑りやすい表面上 での車両のスリップを少なくする多数の方法が知られている。従来の製造後のタ イヤに打ち込まれるスパイク、およびスノーチェーンに特に言及すべきである。背景 ここ数年および数十年、様々なタイプの材料をタイヤの摩耗表面の中または上 に混合および／または固定する考えが提案されている。 滑りやすい表面、特に雪および氷上の抵抗力を高めるためにハードグラニュー ルをタイヤのトレッドボディ中に混合する方法が知られている。１９４８年から の米国特許出願第２６７２９１０号には、コーティングしたハードグラニュール とタイヤを製造するために使用される生ゴムとを混合するタイヤの製造方法が記 載されている。グラニュールをコーティングすること によって、ゴムボディに対して改善された結合が得られる。 さらに、タイヤ再生の方法が開発されている。摩耗したタイヤを前処理（研磨 ）して、その上で新しいトレッドボディを圧延する準備をする。新しいゴムの層 をタイヤのサーキュラプロセスのまわりに巻き付け、次いでパターンに成形する 。例えば、使用済みタイヤの一般的な再生に関するドイツ特許出願第ＤＥ４０２ ５４５９Ａ１号。 欧州特許出願第ＥＰ０４５４０２５Ａ１号およびＥＰ４４２１５５Ａ１号には さらに、押出しおよび前処理したタイヤに圧延する前にコーティングしたハード グラニュールを生ゴム中に混合するタイヤの製造および／またはタイヤ再生の方 法が記載されている。 上述の特許出願には、トレッドおよびタイヤの製造の方法および装置が記載さ れている。それらの特許出願には、走行表面に対するタイヤの抵抗力を高め、か つ氷や雪の上での車両の滑動を少なくするためにハードグラニュールをタイヤの トレッドボディ中に混合する方法が記載されている。 上述のハードグラニュールを混合する方法または装置のいずれも、製造プロセ スにおけるこれらの方法の欠点のために一般 的に容認されていない。 これらの方法の欠点は、装置のかなりの摩耗および引裂きを含む理由で、押出 しの前にハードグラニュールをゴムボディ中に混合することに関連するコストで ある。 ハードグラニュールを材料ボディ全体に混合する場合、ハードグラニュールの 所要量は過大であると考えなければならない。また、タイヤの摩耗表面中のハー ドグラニュールの最終位置を制御できることは分かっておらず、これも欠点であ ると考えなければならない。 他の欠点は、グラニュールがカーカスと摩耗表面との結合を損ねる傾向を示す ので、ファイバ強化カーカスとグラニュール入りトレッドボディとの間で得られ る結合が不十分なことである。さらに、グラニュールをゴムボディ全体中に混合 することは、タイヤカーカスのフレキシビリティを下げると考えられる。発明の開示 本発明の目的は、使用および製造の際に同時に簡単であり、操作が経済的であ り、またタイヤの摩耗表面中でハードグラニュールの混合および位置に対して制 御を維持することができる方法および装置を提供することである。本発明が適用 される方 法の主要な利点の一つは、タイヤの再生に余分の労力を必要としないことである 。 ハードグラニュールの混合物を使用して、タイヤおよび他のトレッドを製造す ることによって、以下の目的が達成される。 ・ 滑りやすい表面に対する車両抵抗力が高くなる。 ・ スパイク付きタイヤの使用と比較して道路摩耗が少ない。 ・ スパイク付きタイヤまたはスノーチェーンの使用と比較して一般的な走行特 性が向上する。 これらの特性は、スウェーデンのＶＴＩ（Ｓｗｅｄｉｓｈ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒ ｏａｄｓ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）およびドイツのＢＡＳＴ（Ｇｅｒｍ ａｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒｏａｄｓ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｒ Ｂｕ ｎｄｅｓ テストで確認されている。 これらの目的は、グラニュールが成形および硬化の後でタイヤのパターン形成 した摩耗表面中に混合されるように、専用装置を使用して、次の層がサーキュラ プロセス中で前処理したタイヤ上に巻き付けられる前に、押出されたゴムトレッ ドバンドの表面の少なくとも一部上にハードグラニュールを所定の構成 に従って分配する本発明の明確な特徴によって達成される。 本発明の他の明確な特徴は、押出されたゴムトレッドバンドの表面の少なくと も一部上にハードグラニュールを所定の構成に従って分配し、それによりトレッ ドバンドがハードグラニュールで覆われる範囲を制御することができ、同様にグ ラニュールをパターン形成され、硬化したタイヤの所定の部分に分配することで ある。 本発明の他の明確な特徴は、ハードグラニュールで覆われるゴムトレッドバン ドの各平方センチメートル上に０．０１〜０．１グラムのハードグラニュールを 分配することである。各グラニュールの直径範囲は、１〜３ｍｍ、特に１．５〜 ２．０ｍｍである。 さらに、本発明の他の明確な特徴は、押出されたゴムトレッドバンドの表面の 一部上にハードグラニュールを所定の構成に従って分配し、これが前処理したタ イヤカーカス表面上に圧延された後で、硬化し、パターン形成されたタイヤの外 部表面を形成し、かつグラニュール分配装置を製造プロセス中の押出し機の後お よび押出されたゴムトレッドバンドの上にかつタイヤの前に配置し、タイヤ上に 巻き付けられる前にグラニュールを ゴムトレッドバンド上に分配することである。 この装置は、ハードグラニュールが分配の前にその中に供給されるファンネル 、およびゴムトレッドバンド上へのグラニュールの送達を制御するために適切な 量のグラニュールをファンネルからトラック上に供給するフィーダ（回転ゴムク ラッドシリンダ）から構成され、またグラニュールが押出されたゴムトレッドバ ンド上に送達される方向および速度を制御し、かつバンド自体の方向および速度 にできるだけ厳密に一致させるために分配装置（トラック）を調整することがで き、ファンネルから供給され、分配されるグラニュールの量をフィーダドアおよ びシリンダの速度によって制御し、それによりグラニュールが適切な密度でトレ ッドバンド上に配置されることを制御する限り独特である。 上記の新しい方法を使用して製造したタイヤの特性の多くの研究が行われた。 ドイツのＢＡＳＴによる非常に完全なテストでは、混合したハードグラニュール を有するタイヤによって生じる道路摩耗は、「ウィンタータイヤ」によって生じ る道路摩耗よりも大きいが、九つのタイプのスパイクタイヤによって生じる平均 的な道路摩耗よりもかなり小さいことが確実に証明さ れた。ＢＡＳＴのテストでは、基準点１００％での釘付きタイヤによって生じる 道路摩耗を設定すると、上述のハードグラニュールタイヤによって生じる摩耗は ７％になり、ウィンタータイヤによって生じる摩耗は２％になることが明らかに なった。 Ｌｉｎｋ ｐｉｎｇのＳｗｅｄｉｓｈ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒｏａｄｓ Ａｄｍｉ ｎｉｓｔｒａｔｉｏｎが行ったテストでは、ハードグラニュールタイヤは、滑り やすい条件下で、ハードグラニュールのない同じタイプのタイヤよりもはるかに よい道路保持特性をはっきりと示すことが分かった。このテストではまた、ハー ドグラニュールタイヤは、一般に道路表面に沿って転がるときにスパイクタイヤ よりもよい道路保持特性を示すことが分かった。これは、例えば、曲がる場合、 およびアンチブレーキシステムが車輪が完全にロックするのを防ぐ場合、特に有 利である。 多分、多数のタイプのハードグラニュールが混合に使用できる。行ったテスト では、ＳｉＣ（炭化ケイ素、「カーボランダム」）およびＡｌ₂Ｏ₃（酸化アルミ ニウム）のグラニュールを、よく知られた結合材料および／または接着剤でコー ティングしたものを使用した。図面の簡単な説明 本発明について、添付の図面に関して、以下でより詳細に説明する。 第１図は、タイヤを再生し、ハードグラニュールをトレッド中に混合する装置 を示す側面図である。 第２図は、タイヤを再生し、ハードグラニュールをトレッド中に混合する装置 を示す正面図である。 第３図は、ハードグラニュールをトレッド中に混合し、分配する装置の詳細を 示す図である。 第４ａ図は、ハードグラニュールのゴムトレッドバンド上への送達を制御する トラックの詳細を示す図である。 第４ｂ図は、ハードグラニュールのゴムトレッドバンド上への送達を制御する トラックの詳細を示す図である。 第５図は、トレッドの最外層中に混合したハードグラニュールを有するタイヤ の断面図である。 第６図は、第５図によるタイヤパターンを示す正面図である。 第７図は、タイヤトレッド形成プロセスのもとでゴムトレッドバンドを巻き付 ける方法の詳細を示す図である。 第８図は、タイヤトレッド形成プロセスのもとでゴムトレッ ドバンド（６）を巻き付ける方法、およびハードグラニュール（２５）とゴムト レッドバンドの層との間の位置の詳細を示す図である。 第１図および第２図は、タイヤのトレッド形成用に使用される従来の装置を示 す。第１図はこの装置の側面図であり、第２図は正面図である。この装置は、ハ ードグラニュールをトレッドボディ中に混合する装置を追加することによって補 足されている。この装置は、ゴムストック（５）から細いエラストマゴムバンド （６）をつくり出す押出し機（２）から構成される。ゴムストックは、太いバン ド（４）の形で引き出されて、押出し機（２）中に入り、そこで加工され、成形 ヘッド（３）を介して比較的細い押出されたゴムトレッドバンド（６）の形で押 し出される。トレッドバンドは、制御ホイール（１６）の上および下で前方へ引 き出され、再び制御ホイール（１５）の第２の対の上および下で前方へ引き出さ れて、ついには前処理したタイヤ（９、１７）上に巻き付けられる。制御ホイー ル構成（１５）の一部は、ゴムトレッドバンド（６）をタイヤ上に押し付ける圧 力ローラ（８）のように、多数のより薄いディスクからアセンブリされる。タイ ヤは、一方では、トレッドバンドをサ ーキュラプロセス中でタイヤ上に巻き付けるのと同時にタイヤをその軸（１１） のまわりで回転させ、他方では、垂直軸のまわりでわずかに回転し、圧延装置（ １３）に対する前処理したタイヤの位置合わせをシフトする装置に取り付けられ る。したがって、例えばタイヤ全体（１８）のサーキュラプロセス中でゴムトレ ッドバンド（６）を重なる層で巻き付けることができる。押出し機（２）とタイ ヤ（９）の間には、ハードグラニュールを混合し、かつ／あるいはそれらをトレ ッドバンドに適用するための装置（１）が取り付けられる。この装置（１）は、 同じ押出し機（２）から延び制御ホイール（１５）および圧力ローラ（８）の一 部を保持するアーム（１４）に取り付けられている。もちろん、この装置はスタ ンドアロンでもよい。その役目は、トレッドバンドがタイヤ上に巻き付けられる か、あるいは任意の段階でトレッドバンドの次の層がその上面上で巻き付けられ る（第７図および第８図参照）前に、ハードグラニュールをトレッドバンド上に 分配することである。 第３図は、その役目がハードグラニュールをゴムトレッドバンド（６）中また は上に適用または混合することである装置（１）を示す。この装置は、ハードグ ラニュールが分配の前に その中に供給されるファンネル（２０）、および制御された量のハードグラニュ ールをファンネルから供給するフィーダ（２１、２２）から構成される。その最 も簡単な形では、フィーダは、ファンネル（２０）の真下に配置され、かつ最も 下にあるグラニュールをファンネルからドア（２１）の下に引き出す回転シリン ダ（２２）であるか、あるいはそこから供給される量を制御する同様の装置であ る。シリンダは、グラニュールがトレッドバンド（６）の方向に曲がる制御トラ ック（７）中に落ちるまでそれらを輸送し、次いでトラックの端部にあり、トレ ッドバンドへのハードグラニュールの適用を制御する分配ヘッド（２３）に輸送 する。 第４ａ図および第４ｂ図は、ハードグラニュールをトレッドバンドに適用する 方法の詳細を示す。トレッドバンド（６）は、長手方向（３６）に移動し、同時 にグラニュール（２５）は、ゴムトレッドバンド（６）の速度にできるだけ厳密 に同期した速度で、トラック（７）の分配ヘッド（２３）から送出される。分配 ヘッド（２３）のサイズ（幅）および正確な位置は、グラニュールの適用を制御 し、それによりグラニュールは、図示のようにトレッドバンドのセクション（３ ７）またはそのすべて に適用される。 第５図は、硬化し、パターン形成したタイヤ（３５）の断面およびトレッド（ ２７）中のハードグラニュール（２５）の位置を示す。グラニュールは、ゴム上 張りの最外部分（２８）中に埋め込まれる。 第６図は、グラニュール（２５）がタイヤ（３５）のパターン（２８）中でど のように位置するかを示す。 第７図は、サーキュラゴムトレッドバンド（１８）がどのように層（６’、６ ''、６'''）中および前処理したタイヤカーカス（２６）上で巻き付けられるか を示す。各層は、トレッドバンドがタイヤのサーキュラプロセス上で巻き付けら れる形に応じて、次の層と部分的に重なる。 第８図は、各層が次の層（６’、６''、６'''、６''''）と部分的に重なるゴ ムトレッドバンド（１８）の巻き付けの詳細、さらにトレッドバンド（２５’、 ２５''．．．）の各層間でのハードグラニュールの適用を示す。 上述の本発明は、記載の詳細に正確に限定されるものではなく、中心概念から 逸脱することなく多数の方法で改善を加えることができる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．タイヤトレッドボディ中および様々なゴムストリップおよびトレッド中にハ ードグラニュールを混合する方法であって、該方法によれば、ゴムストックが押 出されて、適切な形状のトレッドバンド（６）となり、これがサーキュラプロセ ス中で、制御下に、適切な厚さおよび層数で、後でパターン形成し、硬化させる 前処理したタイヤ（９）または他の材料上に巻き付けられる方法において、グラ ニュール（２５）が成形および硬化の後でタイヤのパターン形成された摩耗表面 （３５）中に混合されるように、専用装置（１）を使用して、トレッドバンドの 次の層が前処理したタイヤ（９）上に巻き付けられる前に、押出されたゴムトレ ッドバンド（６）の表面上にハードグラニュール（２５）を所定の構成に従って 分配することを特徴とする、タイヤトレッドボディ中にハードグラニュールを混 合する方法。 ２．押出し加工したゴムトレッドバンド（６）の表面（３７）の少なくとも一部 上にハードグラニュール（２５）を所定の構成に従って分配し、それによりトレ ッドバンドがハードグラニュールで覆われる範囲を制御することができ、同様に パターン 形成され、硬化したタイヤの摩耗表面の所定の部分へのグラニュールの分配を制 御することを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の、タイヤトレッドボディ中 にハードグラニュールを混合する方法。 ３．ハードグラニュールで覆われるゴムトレッドバンドの平方センチメートルご とに０．０１〜０．１グラムのハードグラニュールを分配することを特徴とする 、請求の範囲第１項または第２項に記載の、タイヤトレッドボディ中にハードグ ラニュールを混合する方法。 ４．各グラニュールの直径範囲が１〜３ｍｍ、特に１．５〜２．０ｍｍであるこ とを特徴とする、請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の、タイヤトレ ッドボディ中にハードグラニュールを混合する方法。 ５．押出されたゴムトレッドバンド（６）の表面の一部上にハードグラニュール を所定の構成に従って分配し、これが前処理したタイヤカーカス表面上に巻き付 けられた後で、パターン形成され、硬化したタイヤの最外層（２８）を形成する ことを特徴とする、請求の範囲第１項から第４項に記載の、タイヤトレッドボデ ィ中にハードグラニュールを混合する方法。 ６．タイヤトレッドボディ中、さらに様々なゴムストリップおよびトレッド中に ハードグラニュールを混合する装置であって、該装置により、ゴムストック（４ ）が押出し機（２）内で混合され、成形されて、トレッドバンド（６）となり、 サーキュラプロセス中で、制御下に、適切な厚さ、形および層数で、後でパター ン形成し、硬化させる前処理したタイヤ（９）または他の材料上に巻き付けられ 、それによりタイヤが回転しているときにトレッドバンドがタイヤカーカス上に 巻き付けられる装置において、製造プロセス中の押出し機（２）の後およびそれ から押し出されるゴムトレッドバンド（６）の上に装置（１）を配置することを 特徴とする、タイヤトレッドボディ中にハードグラニュールを混合する装置。 ７．装置（１）を製造プロセス中の押出し機（２）の後およびタイヤ（９）の前 およびゴムトレッドバンドがタイヤ上に巻き付けられる前に配置することを特徴 とする、請求の範囲第６項に記載の、タイヤトレッドボディ中にハードグラニュ ールを混合する装置。 ８．装置（１）が、ハードグラニュール（２５）が分配の前にその中に供給され るファンネル（２０）、およびゴムトレッド バンド（６）上へのグラニュールの適用を制御するために適切な量のグラニュー ルをファンネルからトラック（７、２３）上に供給するフィーダ（回転シリンダ およびドア）（２１、２２）から構成されることを特徴とする、請求の範囲第６ 項および第７項に記載の、タイヤトレッドボディ中にハードグラニュールを混合 する装置。 ９．グラニュールがゴムトレッドバンド上に配置される方向および速度をトレッ ドバンド自体の方向および速度にできるだけ厳密に一致させるために分配装置（ トラック）（７、２３）を調整することができ、それによりトレッドバンド（６ ）上へのグラニュール（２５）の分配を制御することを特徴とする、請求の範囲 第６項、第７項および第８項に記載の、タイヤトレッドボディ中にハードグラニ ュールを混合する装置。 １０．グラニュールをファンネル（２０）からドア（２１）の下に供給し、分配 するゴム表面を有するクラッドである回転シリンダ（２２）を特徴とする、請求 の範囲第６項から第９項に記載の、タイヤトレッドボディ中にハードグラニュー ルを混合する装置。 １１．請求の範囲第１項から第１０項に記載の方法および装置 によって製造されたハードグラニュールを有するタイヤの使用。 １２．請求の範囲第１項から第１１項に記載の方法および装置によって製造され たハードグラニュールを有するタイヤ。